Fog networks facilitate ultra-low latency through the use of data availability near the network edge in fog servers. Existing work in fog networks considers the objective of energy efficiency and low latency for internet-of-things (IoT) for resource allocation. These works provide solutions to energy efficiency and low latency resource allocation problem without consideration of secure communication. This article investigates the benefits of fog architecture from the perspective of three promising technologies namely device-to-device (D2D) communication, caching, and physical layer security. We propose security provisioning followed by mode selection for D2D-assisted fog networks. The secrecy rate maximization problem is formulated first, which belongs to mixed-integer nonlinear programming (MINLP) problem. It is NP-hard, that is why an exhaustive search for finding the solution is complex. Keeping in view the complexity, a nonlinear technique namely outer approximation algorithm (OAA) is applied. OAA is a traditional algorithm, whose results are compared with the proposed heuristic algorithm, namely the security heuristic algorithm (SHA). Performance of the network is observed for the different numbers of eavesdroppers, IoT nodes, and fog nodes.
W niniejszej pracy zaproponowano algorytm zarządzający zadaniami obliczeniowymi w sieci typu mgła minimalizujący całkowitą zużywaną energię przy ograniczeniu maksymalnego dopuszczalnego opóźnienia ich transmisji (w sieci przewodowej i bezprzewodowej) i realizacji. Zdefiniowany problem optymalizacyjny uwzględnia wykonania zadań obliczeniowych w urządzeniu końcowym bądź w węźle sieci wyższego rzędu. Optymalne rozwiązanie zostało wyznaczone dla określonej alokacji zasobów transmisyjnych i obliczeniowych oraz częstotliwości taktowania procesora realizującego obliczenia. Wyniki symulacji pokazują efektywność proponowanej metody.
EN
In this paper, the algorithm of computations offloading is proposed, which minimizes the total energy consumption required for the (wireless and wired) transmission and processing of computational tasks in a fog network with the maximum overall delay constraint. The defined optimization problem takes the options of either local or distant (in a fog network node) tasks processing into account. The optimal solution has been obtained for the transmission- and computational resources allocation and for the determined processor clock frequency. The simulation results show the effectiveness of the proposed method.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.